JPH04100660A

JPH04100660A - Ｔｉ含有超合金鋳造方法及びそれに用いるパウダー

Info

Publication number: JPH04100660A
Application number: JP21576490A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Yamamoto; 哲也山本; Noriyoshi Masuo; 益尾　典良
Original assignee: Nippon Steel Corp; Nippon Steel Metal Products Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp; Nippon Steel Metal Products Co Ltd
Priority date: 1990-08-17
Filing date: 1990-08-17
Publication date: 1992-04-02
Anticipated expiration: 2013-10-30
Also published as: JP2819190B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はＴｉ含有超合金の連続鋳造中におけるパウダー
の変質（潤滑性能劣化）に起因するブレークアウトを防
止し、かつ鋳片の表面欠陥を防止し得る連続鋳造方法及
びそれに用いるパウダーに関するものである。

（従来の技術）現在、一般に使用されている鋳造用パウダーは、ＣａＯ
およびＳｉｎ、を主成分とする母材と、粘度および融点
を調整するＮａ２ＯＨＫ２０　ｔ　Ａ　Ｑ　２０３　ｒ
Ｌｉ、Ｏ，ＮａＦ、ＫＦ、ＡＱ　Ｆ３等の媒溶剤を含有
したものである。このパウダーを用いてＮＣＦ３２５の
如きＴｉを０．１％以上含有する超合金を連続鋳造する
と、溶融パウダー中のＳｉＯ２が溶鋼中のＴｉと反応し
、パウダー中にＴｉｅ、を生成するため、パウダー中の
５ｉｎ２の割合が低下して粘度および融点が低下する。

このため、鋳片と鋳型の間にパウダーの不均一な流入を
起こし、鋳片に凹み欠陥やモールド内シェル切れに起因
するブリードが多発して鋳片の手入歩留が低下する。ま
た、ブレークアウト等の鋳造事故により生産性が著しく
低下することもある。

Ｔｉ含有鋼鋳造用パウダーについては特開昭６１−１７
６４５１号公報において、ＳＵＳ　３２１ステンレス鋼
の如き、Ｔｉを０．５％含有する鋼の連続鋳造において
、　Ｂａ０２５〜４０％およびＣａｂ。

５ｉｏｚを含み、Ｂａ○＋ＣａＯ＋　Ｓ　ｉｏ□＝　６
０〜８０％とし、　かつｃａＯ／５ｉ０２＝０．３−１
．０となるように配合した原料を溶融後、粉末又は顆粒
状となしたパウダーを使用することにより、捲込み欠陥
およびブリーディングの発生のない表面性状の良好な鋳
片を製造する方法が知られている。

しかし、ＮＣＦ３２５の如きＮｉを４０％以上、Ｃｒを
２０％以上含有し、融点が１４００℃以下の超合金は、
含有合金量に応じて融点が大幅に変動するため、パウダ
ーの融点および粘度を安定して確保できず潤滑性能が不
充分であった。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、ＮＣＦ３２５の如き、Ｔｉを０．１％以上、
Ｎｉを４０％以上、Ｃｒを２０％以上含有し、融点が１
４００℃以下の超合金の連続鋳造において、鋳片表面凹
み欠陥およびブリード欠陥の発生のない表面性状良好な
鋳片を製造するための鋳造方法及びそれに用いるパウダ
ーを提供するものである。

（課題を解決するための手段、作用）本発明の請求項１は、重量％にてＴｉを０．１％以上、
Ｎｉを１０％以上、Ｃｒを２０％以上含有し、融点が１
４００℃以下の超合金を、ＣａＯおよびＳｉｎ、の比が
Ｃａｂ／Ｓｉｎ、≦０．４（重量比率）であり、パウダ
ー融点が（１）式を満足し、かつ１３００℃における粘
度が０．３〜３．０ボイスであるパウダーを用いて連続
鋳造することを特徴とするＴｉ含有超合金鋳造方法であ
る。

１．２５ＳＴ−８９０≦ＭＴ≦１．２５ＳＴ　−８５０
・・・・・（１）ＭＴ：パウダー融点（℃）ＳＴ：超合金の融点（℃）本発明の請求項２は、重量％にてＴｉを０．１％以上、
　Ｎｉを４０％以上、Ｃｒを２０％以上含有し、融点が
１４００℃以下の超合金の連続鋳造用パウダーであって
、ＣａＯおよびＳ　ｉ　Ｏ，の比がＣａｂ／５ｉｎ２≦
０．４（重量比率）であり、パウダー融点が（１）式を
満足し、かつ１３００℃における粘度が０．３〜３．０
ボイズであることを特徴とするＴｉ含有超合金鋳造用パ
ウダーである。

１、２５ＳＴ　−８９０≦ＭＴ≦１．２５ＳＴ　−８５
０・・・・・（１）ＭＴ＝パウダー融点　（℃）ＳＴ：超合金の融点　（℃）本発明における超合金とは、Ｎｉを４０％以上、Ｃｒを
２０％以上含有し、融点が１４００℃以下の合金である
。

連続鋳造においては、鋳型自溶湯温度を液相線温度に対
して５〜３０℃高い温度とすることが表面性状の良好な
鋳片を得るための鋳造条件とされている。溶湯の液相線
温度はＮｉ、Ｃｒの含有量が高くなるに従って著しく低
下する。

例えばＮ１＝４３．５％、Ｃｒ＝２２．５％の溶湯の液
相線温度は１３６０℃となるので鋳型的温度は、１３６
５〜１３９０℃が適性条件である。

このように、鋳型内の適性温度を確保するためには、超
合金の融点に応じてパウダーの物性を変更する必要があ
る。超合金の融点は、溶湯成分から計算によって求めた
値を用いる。

第１図はＴｉを０．１％以上含有する超合金の連続鋳造
におけるパウダー融点および超合金の融点と鋳片手入歩
留の関係を示す。Ｏ印は、鋳片の手入れ歩留りが８５％
以」二、・印は鋳片の手入れ歩留りが８５％未満である
。すなわち第１図において、鋳造する溶湯の融点とパウ
ダー融点の適性範囲の組合せが決定される。この範囲の
パウダー融点を選択することにより表面性状の良好な鋳
片を得ることができる。この範囲を選択しなかった場合
、つまりパウダーの融点が上限を超えた場合には、パウ
ダーの溶融不良を生じ、鋳型と鋳片との潤滑性が悪くな
り、モールド内シェル切れに起因するブリードが多発し
て鋳片の手入歩留が低下する。

また、ブレークアウト等の鋳造事故により生産性が著し
く低下することもある。

パウダーの融点が下限値未満の場合には溶融が早過ぎて
、鋳型と鋳片間にパウダーの過剰流入を生じて鋳片の凹
み欠陥の原因となる。したがって、溶融性の良好なパウ
ダーとするためには第１図における良好なパウダー融点
の上限と下限の範囲である下記（１）式を満足するよう
にパウダーの融点を超合金の融点に応じて調整すること
が必要である。

１、２５ＳＴ　−８９０≦ＭＴ≦１．２５ｓＴ−８５０
・・・・・（１）Ｍ丁＝パウダー融点（℃）ＳＴ：超合金の融点（℃）第２図は、上記（１）式を満足するパウダーを用いて、
第１図と同様のＴｉ含有超合金を連続鋳造したときの１
３００℃におけるパウダー粘度と鋳片手入歩留との関係
を示す。溶融パウダーの粘度が０．３　ボイス未満の場
合には該パウダーが鋳型と鋳片との間に過剰流入し、鋳
片の抜熱不良による鋳片凹み欠陥を生じる。また、粘度
が３ボイスを超える場合にはパウダーの鋳型と鋳片との
間の流入が不足して、鋳型と鋳片との潤滑不良を生じ、
鋳型と鋳片の焼きつきに起因するブリードが発生する。

従って、１３００℃における溶融パウダーの粘度を０．
３〜３．０ポイズとすることが必要である。

第３図は、第１図と同様のＴｉ含有超合金を連続鋳造し
たときのパウダーの塩基度（Ｃａ　Ｏ／ＳｉＯ２）と鋳
片手入歩留との関係を示す。図に示すように、ＣａＯ／
ＳｉＯ２が０．４を超えると鋳片に凹みやブリードが多
発して鋳片の手入歩留が急激に低下する。ＣａＯ／Ｓｉ
Ｏ２を０．４以下にすることによって手入歩留８５％以
上を達成することができる。

前述のように、Ｔｉを０．１％以上含有する超合金を連
続鋳造すると溶融パウダー中のＳｉｏ２が溶鋼中のＴｉ
と反応し、パウダー中にＴｉｅ２を生成するためパウダ
ー中にＴｉｅ２が増加するとともにパウダー中の５ｉｎ
２が減少する（すなわちＣａＯ／ＳｉＯ２が増大する）
。第４図および第５図に第１図と同様のＴｉ含有超合金
を連続鋳造したときのＴ　ｉ　Ｏ□増加量、Ｃａｂ／５
ｉｎ２増大量とパウダー粘度指数との関係を示す。

各図におけるパウダーの粘度指数とはＴ　ｉ　Ｏ。

増加量およびＣａｂ／５ｉｎ２増加量がＯのときを１０
０とするパウダー粘度の割合である０図に示すように溶
鋼中のＴｉによりパウダー中のＳｉｏ２が還元されパウ
ダー中にＴｉｅ、が増加することにより、およびＣａＯ
／　Ｓ　ｉ　Ｏ□が増大することによりパウダー粘度指
数が低下する。

したがって、Ｔｉを０．１％以上含有する超合金を高手
入歩留で安定鋳造するためにはパウダーのＣａＯ／Ｓｉ
Ｏ２を小さく（Ｓｉｎ、を大きく）する必要がある。

モールド内溶鋼と接触するパウダーの量はモールドの横
断面積に制限される。このためＣａＯ／ＳｉＯ２が０．
４以下になると、云いかえるとパウダー中に占める５ｉ
０２量が多くなると、溶鋼中のＴｉと反応し減少するＳ
ｉＯ□の影響が小さくなるためと考えられる。

（実施例）Ｔｉ含有超合金を連続鋳造したときの溶鋼成分およびパ
ウダー成分を第１表に、鋳造結果、鋳片表面性状および
鋳片の手入歩留りを第２表に示す。

本発明パウダーを使用した場合は、鋳造性が良好で、鋳
片の手入れ歩留りも８５％以上である。

（発明の効果）従来のパウダーを使用した場合は、鋳造事故による鋳造
中止または鋳片表面欠陥により手入れ歩留りが大きく低
下する。本発明のパウダーの使用によってこれらの問題
を解決可能である。これによってＴｉ含有超合金の安定
した連続鋳造が可能となるとともに、連続鋳造における
生産性の向上、鋳片手入歩留および手入費用の低減に大
きな効果をもたらすものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、融点の異なる超合金の連続鋳造におけるパウ
ダー融点と鋳片手入歩留との関係を示す図。第２図は、Ｔｉを０．１％以上含有する超合金を連続鋳
造した場合のパウダー粘度と鋳片手入歩留との関係を示
す図、第３図は、Ｔｉを０．１％以上含有する超合金を連続鋳
造した場合のＣａＯ／５ｉｎ２と鋳片手入歩留との関係
を示す図、第４図は、Ｔｉを０．１％以上含有する超合金を連続鋳
造した場合のパウダー中のＴｉｅ２増加量とパウダー粘
度指数との関係を示す図、第５図はＴｉを０．１％以上含有する超合金を連続鋳造
した場合のＣａＯ／５ｉｎ２増加量とパウダー粘度指数
との関係を示す図である。第２図へ〇ウダ′−易磨（ポイズ）第３図匙合會の融点（ｔジ第４図Ｔｉ　Ｏｚ増力Ｏ量（％）第５図Ｃａ　Ｏ／Ｓ　ｉ　０２増ｈａ量

Claims

【特許請求の範囲】（１）重量％にてＴｉを０．１％以上、Ｎｉを４０％以
上、Ｃｒを２０％以上含有し、融点が１４００℃以下の
超合金を、ＣａＯおよびＳｉＯ＿２の比がＣａＯ／Ｓｉ
Ｏ＿２≦０．４（重量比率）であり、パウダー融点が（
１）式を満足し、かつ１３００℃における粘度が０．３
〜３．０ポイズであるパウダーを用いて連続鋳造するこ
とを特徴とするＴｉ含有超合金鋳造方法。１．２５ＳＴ−８９０≦ＭＴ≦１．２５ＳＴ−８５０・
・・・・（１）ＭＴ：パウダー融点（℃）ＳＴ：超合金の融点（℃）（２）重量％にてＴｉを０．１％以上、Ｎｉを４０％以
上、Ｃｒを２０％以上含有し、融点が１４００℃以下の
超合金の連続鋳造用パウダーであって、ＣａＯおよびＳ
ｉＯ＿２の比がＣａＯ／ＳｉＯ＿２≦０．４（重量比率
）であり、パウダー融点が（１）式を満足し、かつ１３
００℃における粘度が０．３〜３．０ポイズであること
を特徴とするＴｉ含有超合金鋳造用パウダー。１．２５ＳＴ−８９０≦ＭＴ≦１．２５ＳＴ−８５０・
・・・・（１）ＭＴ：パウダー融点（℃）ＳＴ：超合金の融点（℃）